UA46109C2 - Головка термостата для клапана - Google Patents

Abstract

Головка термостата для клапана має корпус без рукоятки. У корпусі розташований термостатний елемент, який має можливість регулювання в залежності від контрольованої температури. З термостатним елементом поєднаний регулюючий пристрій для встановлення за допомогою активатора бажаного значення регульованого параметра у всьому діапазоні бажаних значень. Ввід бажаного значення виконують сигнальним генератором, а не вручну. Це дає можливість зручно встановлювати нічний знижений режим чи програму бажаних значень без додаткових витрат енергії і без переривання процесу регулювання при відключенні енергії.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до головки термостата для клапану, яка має корпус без рукоятки, регулюючий пристрій, 2 який під дією електричного активатора регулює контактну поверхню, що керує клапаном, і пристрій для введення бажаного значення регульованого параметра від сигнального генератора.

Головка термостата такого типу відома з патенту ОЗ-а 5 137 051. Для введення бажаного значення чи програми бажаних значень (на довгий період) на передньому боці квадратного корпуса розташовують регулюючу панель з клавіатурою і дисплеєм. Електричний контур з мікропроцесором порівнює введене бажане 710 значення температури з температурою, що вимірюють в кімнаті, і приводить в дію двигун, що має потенціометр зворотного зв'язку, так, що це відповідає визначеному відхиленню, при цьому, контактна поверхня, що обернена до клапана, переміщується на відповідну величину. Введення бажаного значення через регулюючу панель є значно легшим і потребує меншої сили у порівнянні з ручною установкою за допомогою ручки в існуючих загальновідомих радіаторних головках термостата, які добре відомі користувачам старшого віку. Але, так як 79 двигун повинен включитися при кожній з часто повторюваних операцій, то потрібна значна потужність, тому строк роботи батарей, що розташовані в корпусі, є невеликим чи потрібне приєднання до внутрішніх силових ліній живлення.

На відміну від цього широко відомі головки термостата з термостатним елементом, що реагує на контрольовану температуру, слугуючи власне температурним сенсором чи з'єднаний з сенсором на відстані капілярною трубкою, і з механічним пристроєм для встановлення бажаного значення регульованого параметра, який аксіально встановлюють за допомогою рукоятки. Такі термостатні системи мають рідинно-парове наповнення і потрібну пружину, що протидіє тиску пара, або рідинне чи тверде наповнення. Ці головки термостата працюють автономно, але зміна бажаного значення регульованої величини потребує застосування рукоятки. с

З патенту ОЕ 43 09 121 А1 відома система, в якій можливо вибрати чи застосування рукоятки головки Ге) термостата чи двигуна, введеного в головку термостата. Але, така конструкція не приваблива на ринку, так як двигун розташований послідовно з термостатним елементом і пристроєм для встановлення бажаного значення регульованого параметра, що призводить до значної висоти термостатної головки.

Крім того, відома (патент ЮОЕ 31 35 895 Ат) головка термостата з рукояткою, в якій адаптер, що має о можливість розтягуватися, розташовують між пристроєм для встановлення бажаного значення і контактною Га») поверхнею, причому адаптер виконаний у вигляді тіла, що під дією температури може розширюватися, чи ексцентрикового диска, що має можливість повороту двигуном через зубчасту передачу. --

Відома (патент ОЕ 31 27 184 С2) автономна головка термостата з поворотним корпусом для встановлення Ге) бажаного значення температури, де затримку на ніч виконують інтегрованим керуючим і приводним пристроєм, яка потребує енергії тільки під час операції настройки. Батареї, що перезаряджаються, які використовують для З цього, живлять від сонячних елементів, які розташовані на головці термостата. Втілення такого пристрою не розкрито.

Задача винаходу - забезпечити головку термостата, яка має невеликі витрати енергії і має можливість « регулювання при ушкодженні живлення (переривання живлення, розрядка батарей). З 70 Згідно винаходу цю задачу вирішують тим, що в корпусі розташований термостатний елемент з поєднаним з с ним пристроєм для встановлення бажаного значення регульованого параметра, причому термостатний елемент з» має можливість регулювання в залежності від контрольованої температури, а пристрій для встановлення бажаного значення регульованого параметра виконаний у вигляді регулюючого пристрою для регулювання всього діапазону бажаного значення електричним активатором.

Така конструкція зберігає всі переваги, пов'язані з встановленням бажаного значення без рукоятки шк (зручність введення бажаного значення, можливість програмування, немає потреби в механічній енергії).

Ге») Активатор не починає рухатися при кожній регулюючий операції, а тільки приводиться в дію при зміні бажаної величини. Відповідно витрати енергії є низькими і у випадках застосування батарей це призводить до - подовження строку їх експлуатації. Між операціями встановлення бажаного значення регульованого параметра ав! 20 термостатний елемент працює автоматично і без витрачання енергії. У цьому зв'язку слід особливо зауважити, що завдяки відсутності рукоятки корпус може мати будь-який поперечний переріз, що відрізняється від круглої с форми, і таким чином не утворюються труднощі з точки зору безпечного розташування у кімнаті активатора, передатних елементів і будь-яких батарей, так як навіть невелика опуклість на корпусі буде достатньою для пристосування цих частин. Таким чином, нова головка термостата не буде суттєво більшою ніж головка з 25 рукояткою.

ГФ) Переважно, термостатний елемент має рідинне чи тверде наповнення, а регулюючий пристрій розташований послідовно з термостатним елементом з можливістю зміни своєї довжини під дією активатора. Бажане значення о регульованого параметра змінюють простою зміною довжини регулюючого пристрою.

Зокрема, це стає можливим завдяки тому, що осьова довжина термостатного елемента змінюється в 60 залежності від контрольованої температури, осьова довжина регулюючого пристрою змінюється під дією активатора, а регулюючий пристрій розташований механічно послідовно між опорною поверхнею корпуса і контактною поверхнею.

Додатково, термостатний елемент для протидії пружині має рідинно-парове наповнення, а регулюючий пристрій пристосований для взаємодії з одним з упорних фланців пружини і для змінювання своєї довжини під 65 дією активатора. Таким чином, положення контактної поверхні з одного боку є зафіксованим за рахунок рівноваги між силою пружини і силою тиску пару, а з другого боку є можливість зміни її положення регулюючим пристроєм.

Переважно, регулюючий пристрій є прилеглим до контактної поверхні. При цьому один кінець термостатного елемента і / чи пружини може мати фіксовану опору на корпусі.

У більшості випадків головку термостата використовують так, що клапан відкривається більше, коли контрольована температура падає, наприклад, у випадку клапанів для радіаторів, нагрівачів під підлогою, нагрівачів води і т. п. Але головку термостата також використовують і для відкриття клапанів, коли температура підвищується, наприклад, для клапанів морозильників. Це найбільш просто виконати, якщо в 7/0 КОорпусі є реверсуючий пристрій для реверсування робочого напрямку термостатного елемента відносно контактної поверхні, який введений в контакт з термостатним елементом.

Перевагою є те, що регулюючий пристрій складається з двох частин, взаємопо'єднаних за допомогою різьбового з'єднання, з яких одна є неповоротною, а інша - поворотною за допомогою активатора. Перетворення обертального руху у необхідне аксіальне переміщення для уставки забезпечується при необхідному 7/5 передатному відношенні, тому можливо використати невеликий двигун.

Що до конструкції, то рекомендується, щоб активатор був розташований збоку термостатного елемента і / чи регулюючого пристрою, а для його розташування в корпусі останній мав би не круглу форму поперечного перерізу. Це дає можливість створити компактну конструкцію корпуса, в якому не потрібно збільшувати осьову висоту для двигуна.

В цьому зв'язку, переважно, щоб повздовжня вісь активатора була паралельна осі термостатного елемента і регулюючого пристрою. Це дає найбільш компактне рішення.

В переважному втіленні поворотна частина регулюючого пристрою має зубчасте колесо з зубцями по периферії, з яким зачеплена шестерня, яку приводить в дію активатор. Так як активатор практично діє безпосередньо на регулюючий пристрій, то маємо не дорогу і компактну конструкцію. с

Переважно, діаметр зубчастого колеса більший за діаметр термостатного елемента, а діаметр шестерні менший за діаметр зубчастого колеса. Тому одержують велике передатне відношення, що також дає можливість і) використати більш малі двигуни.

Крім того, перевагою є те, що в корпусі також розташована принаймні одна батарея. Тому головка термостата є автономною, а заміни батареї необхідно виконувати через значні інтервали часу. Розташування Ге! зо батареї в корпусі не викликає труднощів, так як можливо вибрати відповідну форму корпуса.

Крім того, батарея розташована збоку термостатного елемента і / чи регулюючого пристрою біля активатора. о

Це забезпечує компактність конструкції. «-

Переважно, батарея з'єднана з монітором зарядження батареї, призначеним для генерування сигналу про зміну зарядження, коли воно знижується за граничну величину. Монітор зарядження може бути, наприклад, ісе) з5 Вольтметром. Сигнал про зміну зарядження може приводити в дію візуальний чи звуковий сигнал. «г

Особливістю є те, що у випадку подачі сигналу від активатора про зміну зарядження регулюючий пристрій має можливість залишатися у положенні попередньої уставки. Для жилого приміщення така уставка може , наприклад, відповідати бажаному значенню 207С, у випадку антифризу - значенню 5"С. Бажані значення, виставлені таким чином, будуть також зберігатися , коли батареї розряджаються. «

Переважно, активатор є електричним двигуном, зокрема, ступінчатим двигуном. Але, і інші типи активаторів ств) с можуть бути використані, наприклад, магнітні системи з засічками.

Й Перевагою є також те, що є регулюючий контур для порівняння нововведеного бажаного значення з діючою а уставкою і за величиною різниці введення в дію активатора. Регулюючий контур такого типу може бути також розміщений назовні корпуса.

У додатковому втіленні можливо, щоб сигнальний генератор мав клавіатуру і / чи дисплей. Він також може їх бути розташований на корпусі і / чи бути частиною системи регулювання на відстані.

Нижче винахід описаний у вигляді переважних втілень з посиланнями на креслення, де:

Ме, фіг.1 - схематичний вигляд першого втілення головки термостата для клапану нагрівача у відповідності до - винаходу; фіг.2 - модифіковане втілення для клапана морозильника. о Термостатна головка (фіг.1) має корпус 1, який закріплений на верхній частині З клапана 4 радіатора за

Ге) допомогою муфти 2. Корпус 1 показаний у вигляді одного елемента, але на практиці він складається з декількох з'єднаних частин. Клапан 4 приводиться в дію, коли пересувна контактна поверхня 5 діє по осі на штовхач б клапана, який виходить назовні крізь ущільнюючу камеру 7.

Між опорною поверхнею 8 корпуса 1 і контактною поверхнею 5 розташовані термостатний елемент 9 і регулюючий пристрій 10, які з'єднані один з одним через з'єднуючу поверхню 11. Термостатний елемент 9 має

Ф) тверде наповнення 12 і одночасно є робочим чутливим елементом. Передня стінка 13 термостатного елемента 9 ка безпосередньо обпирається на опорну поверхню 8 корпуса. Аксіальна довжина І 1 термостатного елемента 9 змінюється в залежності від дійсного значення кімнатної температури. Аксіальна довжина 12 регулюючого бо пристрою 10 змінюється настройкою в залежності від бажаної величини.

Регулюючий пристрій 10 має неповоротну частину 14 і поворотну частину 15, які з'єднані одна з одною різьбовим з'єднанням 16. Поворотна частина 15 має зубчасте колесо 17, яке приводиться в дію електродвигуном 19, наприклад, ступінчатим двигуном, через шестерню 18. Двигун 19 розташований у западині 20 на корпусі 1 і має батареї 21 для живлення двигуна 19 і регулюючого контура 22. Для цього вісі двигуна 19 і батарей 21 65 паралельні осям термостатного елемента 9 і регулюючого пристрою 10. Зубчасте колесо 17 має великий діаметр, що більше діаметра термостатного елемента 9. У порівнянні з зубчастим колесом шестерня 18 має малий діаметр.

Регулюючий контур 22, розташований усередині корпуса 1, має вхідний пристрій бажаних параметрів, який взаємодіє з сигнальним генератором 23 і має, наприклад, клавіатуру 24 і дисплей 25. Сигнальний генератор 23 спугує для регулювання на відстані з тим, щоб генеровані сигнали передавалися до регулюючого контуру 22 по радіо чи через з'єднуючий кабель. За допомогою сигнального генератора 23 задають бажану величину, чи бажану програму для більш довгого періоду (день, неділя, рік), в пам'ять регулюючого контуру 22. Кожна зміна бажаної величини буде спонукати регулюючий контур 22, який також має таймер, приводити в дію електродвигун 19 у відповідності із зміною. Викликана цим зміна довжини /2 призводить до встановлення нової бажаної 7/0 Величини для головки термостата.

Крім того, регулюючий контур 22 має монітор зарядження, який контролює стан зарядження батарей 21, наприклад, через вимір величини напруги. Коли зарядження стає нижче граничної величини, генерується сигнал про змін заряду, який з одного боку викликає оптичний сигнал на дисплеї 25, а якщо потрібно також звуковий сигнал в іншому місці, а з іншого боку забезпечує встановлення регулюючого пристрою 10 до попередньої /5 уставки, наприклад, до бажаної уставки, що відповідає кімнатній температурі 2076.

На фіг.2, де схематично показана термостатна головка для клапана морозильника, використовують для відповідних частин позиції, що підвищені на 100 відносно фіг.1. Відрізнення такої термостатної головки в тому, що термостатичний елемент 109 має рідинно-парове наповнення і з'єднаний з віддаленим сенсором 128 через капілярну трубку 127. Таким чином, через проміжну ланку 129 термостатний елемент 109 діє на реверсуючий пристрій 130 у вигляді кутового важеля, друге плече якого взаємодіє з упорним фланцем 131 пружини 132. Тому неповоротна частина 114 регулюючого пристрою 110 займає положення, що залежить від тиску пару в термостатному елементі 109 і сили пружини 132, що протидіє цьому тиску. Це призводить до реверсування робочого напрямку термостатного елемента 109 відносно контактної поверхні 105. Привід зубчастого колеса 117 за допомогою двигуна буде змінювати довжину регулюючого пристрою 110 і таким чином сч бажану величину. В цьому втіленні сигнальний генератор 123 розташований на передньому боці корпусу 101.

Втілення на фіг.2 може також працювати з рідинним наповненням. Тоді пружина 132 виконана у вигляді і) запобіжної пружини, яка має відповідно велику жорсткість. Така пружина також є у втіленні на фіг.1, але для спрощення вона не показана.

Коли головки термостату за винаходом використовують для клапанів нагрівачів (для нагріву кімнати чи під Ге! зо Ппідпогою) бажане значення регульованого параметра може бути введене вручну через робочу панель. Може бути забезпечене нічна уставка зниженої температури на певний час, наприклад, коли очікують гостей, і при о бажанні її можливо відмінити. Може бути встановлена програма бажаних значень на всю неділю. При нагріванні - п резервуара для гарячої води така нічна уставка температури води може дати значну економію. У клапанах морозильників часто зручно пристосовувати бажане значення до необхідних умов. При нагріванні під підлогою ісе) буває бажано розташовувати віддалений сенсор на трубі гарячої води для забезпечення регулювання кімнатної «Е температури в залежності від температури потоку води. Також важливо, що головки термостата можливо регулювати на відстані і групи таких головок можуть навіть регулюватися з єдиного центрального пульту.

Головки, що регулюються на відстані, не потребують доступу для встановлення бажаної величини. Тому вони можуть бути розташовані де завгодно у будинку, навіть у підвалах. «

Переважно, батареї розташовують в корпусі. Але, вони можуть бути розміщені в пульті регулювання на з с відстані або (у випадку радіаторів) в корпусі поза радіатора. Доцільно, батареї виконувати перезаряджуваними, зокрема з пульту регулювання на відстані. ;» Регулюючий пристрій не повинен обов'язково складатися з двох частин, що поєднуються різьбовим з'єднанням, його можливо виконати у вигляді профільованого диску, у вигляді секцій різної товщини між

Контактною поверхнею і термостатним елементом. Замість показаної зубчастої передачі можуть бути їх застосовані інші передачі, наприклад, пасова передача і т.п. Крім того, зубчасте колесо 17 може бути замінено черв'ячним колесом, а шестерня 18 - черв'яком; тоді вісь двигуна 19, 119 відповідно розташовується поперек

Ме, осі термостатного елемента 9 і регулюючого пристрою 10. - с ШІ

Claims (22)

Формула винаходу 3е)

1. Головка термостата для клапана, яка має корпус без рукоятки, регулюючий пристрій, який під дією електричного активатора регулює контактну поверхню, що керує клапаном, і пристрій для введення бажаного Значення регульованого параметра від сигнального генератора, яка відрізняється тим, що в корпусі (1, 101) розташований термостатний елемент (9, 109) з поєднаним з ним (Ф) пристроєм для встановлення бажаного значення регульованого параметра, причому термостатний елемент має ГІ можливість регулювання в залежності від контрольованої температури, а пристрій для встановлення бажаного значення регульованого параметра виконаний у вигляді регулюючого пристрою (10, 110) для регулювання бо Всього діапазону бажаного значення електричним активатором (19, 119).

2. Головка термостата за п. 1, яка відрізняється тим, що термостатний елемент (9) має рідинне чи тверде наповнення, а регулюючий пристрій (10) розташований послідовно з термостатним елементом з можливістю зміни своєї довжини під дією активатора (19).

3. Головка термостата за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що осьова довжина (І 1) термостатного елемента 65 (9) є змінюваною в залежності від контрольованої температури, осьова довжина регулюючого пристрою (10) є змінюваною під дією активатора (19), а регулюючий пристрій (10) розташований послідовно між опорною поверхнею (8) корпуса (1) і контактною поверхнею (5) з запезпеченням механічної жорсткості.

4. Головка термостата за п. 1, яка відрізняється тим, що термостатний елемент (109) для протидії пружині (132) має рідинно-парове наповнення, а регулюючий пристрій пристосований для взаємодії з одним з упорних фланців (131) пружини і для зміни своєї довжини під дією активатора (119).

5. Головка термостата за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що регулюючий пристрій (10, 110) є прилеглим до контактної поверхні (5, 105).

6. Головка термостата за будь-яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що реверсуючий пристрій (130) в корпусі введений в контакт з термостатним елементом (109) для реверсування робочого напрямку 7/0 термостатного елемента відносно контактної поверхні (105).

7. Головка термостата за будь-яким з пп. 1-6, яка відрізняється тим, що регулюючий пристрій (10, 110) складається з двох частин, взаємоз'єднаних за допомогою різьбового з'єднання, з яких одна (14, 114) є неповоротною, а інша (15, 115) - поворотною за допомогою активатора (19, 119).

8. Головка термостата за будь-яким з пп. 1-7, яка відрізняється тим, що активатор (9, 109) розташований з боку термостатного елемента (19, 119) і/або регулюючого пристрою (10, 110), а для розташування активатора (19, 119) в корпусі (1, 101) останній має некруглу форму поперечного перерізу.

9. Головка термостата за п. 8, яка відрізняється тим, що повздовжня вісь активатора (19) паралельна осі термостатного елемента (9) і регулюючого пристрою (10).

10. Головка термостата за будь-яким з пп. 1-9, яка відрізняється тим, що поворотна частина (15, 115) 2о регулюючого пристрою (10, 110) має зубчасте колесо (17, 117) з зубцями по периферії, з яким зачеплена шестірня (18, 118), яку приводить в дію активатор (19, 119).

11. Головка термостата за п. 10, яка відрізняється тим, що діаметр зубчастого колеса (17, 117) більший за діаметр термостатного елемента (9, 109), а діаметр шестірні (18, 118) менший за діаметр зубчастого колеса (17, 117). с

12. Головка термостата за будь-яким з пп. 1-11, яка відрізняється тим, що в корпусі (1, 101) також розташована принаймні одна батарея (21,121). і)

13. Головка термостата за пп. 8 та 12, яка відрізняється тим, що батарея (21, 121) розташована з боку термостатного елемента (9, 109) і / або регулюючого пристрою (10, 110) біля активатора (19, 119).

14. Головка термостата за п. 12 або 13, яка відрізняється тим, що батарея (21, 121) з'єднана з монітором Ге! зо зарядження, призначеного для генерування сигналу про зміну зарядження, коли воно знижується за граничну величину. о

15. Головка термостата за п. 14, яка відрізняється тим, що у випадку сигналу про зміну зарядження від «- активатора (19, 119) регулюючий пристрій (10, 110) має можливість залишатися у положенні попередньої уставки. ісе)

16. Головка термостата за будь-яким з пп. 1-15, яка відрізняється тим, що активатор є електричним «Е двигуном.

17. Головка термостата за п. 16, яка відрізняється тим, що двигун є ступеневим двигуном.

18. Головка термостата за будь-яким з пп. 1-17, яка відрізняється тим, що має регулюючий контур (22, 122) для порівняння нововведеного бажаного значення з діючою уставкою і за величиною різниці введення в дію « активатора (19, 119). з с

19. Головка термостата за будь-яким з пп. 1-18, яка відрізняється тим, що сигнальний генератор (23) має клавіатуру (24). ;»

20. Головка термостата за будь-яким з пп. 1-19, яка відрізняється тим, що сигнальний генератор (23) має дисплей (25).

21. Головка термостата за будь-яким з пп. 1-20, яка відрізняється тим, що сигнальний генератор (123) їх розташований на корпусі (101).

22. Головка термостата за будь-яким з пп. 1-20, яка відрізняється тим, що сигнальний генератор (23) є

Ме. частиною системи регулювання на відстані. - о 50 3е) Ф) іме) 60 б5